🛠 Automatización industrial: Registro CAN FD y control PWM en XIAO STM32C5

Objetivos

Este caso de uso avanzado tiene como objetivo diseñar un sistema de adquisición de datos industrial utilizando la placa XIAO STM32C5. La meta es leer datos del sensor inercial de 6 ejes LSM6DS3TR-C, compensar la deriva térmica mediante calefacción programable por PWM y transmitir estos datos críticos a través del bus CAN FD utilizando el transceptor incrustado TCAN3403-Q1. Este escenario ilustra la potencia del núcleo Cortex-M33 de 144 MHz para gestionar múltiples periféricos críticos simultáneamente.

Hardware Necesario

• Placa Seeed Studio XIAO STM32C5 (STM32C5A3CG)
• Cable USB-C para alimentación y depuración
• Analizador lógico o interfaz CAN FD externa (para verificación)
• Entorno STM32CubeIDE o Zephyr RTOS

Pasos

1. Configuración del Proyecto: En STM32CubeIDE, cree un nuevo proyecto para el STM32C5A3CG. Active el cristal externo de 48 MHz para asegurar una precisión temporal óptima.
2. Inicialización CAN FD: Configure el periférico FDCAN2. Seleccione el modo CAN FD con una tasa de datos de 5 Mbit/s para la fase de datos. El transceptor TCAN3403-Q1 ya está cableado con una resistencia de terminación de 120 Ω, no se requiere configuración de hardware adicional para el bus.
3. Gestión del LSM6DS3TR-C: Inicialice la interfaz I2C o SPI (según el esquema de la placa) para comunicarse con el LSM6DS3TR-C. Configure el registro de control para habilitar el acelerómetro y el giroscopio.
4. Implementación de Calefacción PWM: El sensor tiene un circuito de calefacción. Configure un temporizador PWM (por ejemplo, TIM2) conectado al pin de control térmico. En el bucle principal, ajuste el ciclo de trabajo según la temperatura interna leída para mantener una temperatura estable y reducir la deriva de las medidas inerciales.
5. Transmisión de Datos: Formatee los paquetes CAN FD para incluir datos brutos del sensor y el estado de la calefacción. Utilice la memoria flash interna de 1 MB para almacenar temporalmente los datos si el bus está saturado, aprovechando la gran capacidad de almacenamiento.

Verificación

Conecte el analizador CAN FD a los pines CAN_H y CAN_L. Observe los tramas transmitidas. Verifique que la tasa de datos alcance los 5 Mbit/s. En el monitor serie, confirme que la temperatura del sensor permanece estable gracias al control servo PWM, demostrando la eficiencia de la compensación térmica.

Para ir Más Allá

Explore el uso de la flash externa de 16 MB para el almacenamiento a largo plazo de registros CAN. También puede usar el segundo controlador FDCAN1 añadiendo un transceptor externo para crear una pasarela entre dos redes CAN diferentes.